DE252671C

DE252671C -

Info

Publication number: DE252671C
Application number: DENDAT252671D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 252671 -KLASSE 46«. GRUPPE

EMIL SCHÖNAU in KRANICHFELD α. Ilm.

den Arbeitsraum und beide Kolben den Pumpenraum begrenzen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Mai 1911 ab.

Der wirtschaftliche Betrieb von Zweitaktmotoren für gasförmige und flüssige Brennstoffe setzt in erster Linie eine gute Spülung des Arbeitszylinders voraus. Diese läßt sich am besten erreichen, wenn Luft- und Brennstoffzuführung getrennt erfolgt und die Ladepumpe so bemessen wird, daß ihre Förderleistung größer ist als der Inhalt des Arbeitszylinders des Motors.

ίο Um eine gedrängte Bauart des Motors zu erhalten, wird in der Regel der Pumpenkolben mit dem Arbeitskolben nach der Art eines sogenannten Differentialkolbens verbunden.

Eine weitere Lösung besteht darin, zwei getrennte ineinanderlaufende Kolben (vgl. Fig. i) zu benutzen, die durch gegenläufige Kurbeln angetrieben werden.

Bei dieser bekannten Anordnung liegt der Arbeitsraum. des Motors zwischen beiden Kolben, während der äußere Kolben mit dem umschließenden Zylinder die Ladepumpe bildet.

Dieser Anordnung haften jedoch erhebliche Mängel an.

Da für die Ladepumpe nur der einfache Hub des äußeren Kolbens, für den Motor aber die Summe des äußeren und inneren Kolbenhubes den wirksamen Hub darstellt, erhält der äußere Kolben, falls die Fördermenge der Ladepumpe nur gerade gleich dem Inhalt des Arbeitszylinders sein soll, bereits den etwa 1,4 fachen Durchmesser des inneren Kolbens. Soll die Förderleistung aber größer sein, z. B. die zweifache, so würden sich die erheblich größeren, in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Abmessungen ergeben. Der äußere Kolben erhält somit in jedem Falle ein erheblich größeres Gewicht als der innere Kolben, so daß trotz gegenläufiger Kolben die unausgeglichenen Massen erheblich größer werden als bei einem einfachen Einkolbenmotor.

Diese Bauart des Motors hat den weiteren grundsätzlichen Mangel, daß die Wasserkühlung des Arbeitszylinders dadurch erheblich beeinträchtigt wird, daß die Wärme durch zwei Wände, nämlich durch den Kolbenmantel des inneren Kolbens und durch den äußeren Zylindermantel transmittieren muß.

Es ist eine dritte Anordnung bekannt, bei welcher der zwischen den beiden Kolben abgegrenzte Raum als Ladepumpe und der von dem äußeren Kolben und dem umschließenden Zylinder begrenzte Raum als Arbeitsraum benutzt wird. Hierdurch wird zwar eine gute Kühlung des Arbeitszylinders ermöglicht, jedoch ist bei dieser bekannten Anordnung kein Ausgleich der Massendrücke vorhanden, weil für den inneren Kolben bei diesen bekannten Ausführungen einesteils nur ein sehr geringer Hub vorgesehen ist und andererseits der Antrieb durch Exzenter oder Nocken erfolgt. Es wirkt hierbei der innere Kolben nur als

Hilfskolben, sei es zur Betätigung der Steuerschlitze oder um das Überdrücken der vorkomprimierten Ladung in den Arbeitszylinder am Hubende zu unterstützen. Insbesondere ist aber bei dieser Anordnung das Hubvolumen der Ladepumpe nur sehr gering und erreicht kaum den einfachen Inhalt des Arbeitszylinders. Außerdem ist bei dieser Anordnung die Aufgabe nicht gelöst, einwandfrei

ίο arbeitende Arbeitskolbensteuerung für die Ladepumpe und für den Arbeitszylinder zu schaffen, die angegebene Steuerung ist vielmehr gänzlich unbrauchbar.

Bei der Erfindung werden diese Mangel vermieden.

Es begrenzen hier zwar auch wie bei der zuletzt erwähnten Anordnung Zylinder und äußerer Kolben den Arbeitsraum und beide Kolben die Ladepumpe (vgl. Fig. 2), doch ist der innere Kolben b kein Hilfskolben, sondern gleichwertig dem äußeren Kolben a, indem derselbe durch eine Kurbel angetrieben wird, die gleiche oder annähernd gleiche Länge besitzt wie diejenige zum Antrieb des äußeren Kolbens. Hierdurch wird einerseits ein guter Ausgleich der Massendrücke erzielt, andererseits aber insbesondere eine Ladepumpe geschaffen, deren Förderleistung infolge der Vereinigung des Hubvolumens beider Kolben den Inhalt des Arbeitszylinders weit übersteigt.

Eine einwandfreie Schlitzsteuerung der Ladepumpe ist dadurch erreicht, daß die Ansaugschlitze nicht beim Beginn, sondern erst am Ende des Saughubes freigelegt werden, so daß also das Ansaugen durch den Unterdruck erfolgt, der während des Saughubes im Pumpenraum erzeugt wird. Bei dieser Anordnung werden somit diese Schlitze beim Beginn des Kolbenrückganges sogleich wieder geschlossen, so daß das ganze angesaugte Volumen komprimiert wird.

Sind bei einem derart ausgebildeten Motor die gegenläufigen Kurbeln um 180 ° versetzt, so ist derselbe durch Änderung der Zündstellung unmittelbar umsteuerbar, wodurch er sich als Bootsmotor vorzüglich eignet. Allerdings ist in diesem Falle der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß, wie bei den üblichen Zweitaktmotoren mit Schlitzsteuerung, während des

Überströmens frischer Ladung in den Arbeitszylinder die Auspuffschlitze noch ganz oder zum Teil geöffnet sind, so daß gegebenenfalls ein Teil der Ladung nach dem Auspuff entweicht.

Wird der Schränkungswinkel der beiden Kurbeln kleiner als 180 ° bemessen (vgl. Fig. 3 und 4), so läßt sich dieser Ubelstand einschränken und auch ganz abstellen, allerdings gegebenenfalls unter' Verzicht auf die Umsteuerbarkeit des Motors. .

In der gezeichneten Stellung sind die durch den Kolben α gesteuerten Auspuffschlitze noch etwas geöffnet. Durch die Uberströmschlitze, die eben durch die Relativbewegung . der beiden Kolben geöffnet werden, beginnt der Eintritt von Frischluft oder von Ladegemisch in den Arbeitszylinder, gegebenenfalls behufs Verdrängung der Abgase. Kurz nach dem Öffnen der Überströmschlitze werden die Auspuffschlitze geschlossen und die Überstromschlitze ganz geöffnet, so daß die Füllung infolge des Überdruckes des Ladepumpeninhaltes sich fortsetzt, ohne daß Luft oder Ladung durch die Auslaßschlitze entweicht. Nach Schluß der Überströmschlitze wird beim weiteren Auseinandergehen der Kolben in der Ladepumpe ein Unterdruck erzeugt, mittels dessen dann, etwa gegen. Ende des Saughubes, nachdem die Ansaugschlitze freigelegt sind, frisches Ladegemisch oder Luft eingesaugt wird.

Abhängig davon, ob dem Motor Luft und Brennstoff getrennt zugeführt wird oder Luft-Brennstoffgemisch, wird die Schlußzeit der Auslaßschlitze so bemessen, daß im ersten Falle zur Erzielung einer vollkommenen Spülung etwas Spülluft, indem dieselbe Abgasereste verdrängt, mit durch die Auspuff schlitze abströmt, im zweiten Falle dagegen Ladegemisch nicht mit entweicht.

Durch entsprechende Wahl des Schränkungswinkels der beiden Kurbeln, und zwar durch verhältnismäßig geringe Abweichungen gegenüber 180 °, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, lassen . sich einesteils die Steuerungsverhältnisse nach Bedarf innerhalb weiter Grenzen ändern und insbesondere so, daß, wie aus den Figuren leicht zu ersehen ist, die Verbindung zwischen Ladepumpe und Arbeitszylinder während der Auspuffperiode geschlossen ist, andererseits aber läßt sich auch das Verhältnis der Förderleistung der Ladepumpe zum Inhalt des Arbeitszylinders und somit die Füllung regeln.

Ein weiteres Mittel, das letztgenannte Verhältnis im Bedarfsfalle zu ändern, bietet sich dadurch, daß die innere Kurbel etwas kleinere oder größere Länge erhält als die äußere.

Claims

Patent-An Spruch:

Zweitaktmotor für gasförmige und flüssige Brennstoffe mit ineinanderlaufenden gegenläufigen Kolben, von welchen der äußere mit dem umschließenden Zylinder den Arbeitsraum und beide Kolben den Pumpenraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben durch Kurbeln angetrieben werden und die Länge der den inneren Kolben antreibenden Kurbel so bemessen ist, daß das aus dem vereinten Hube beider Kolben sich ergebende Hub-

volumen der Pumpe größer ist als das Hubvolumen des Arbeitszylinders, und daß bei Anwendung von Schlitzsteuerung die Ansaugschlitze der Pumpe so angeordnet sind, daß dieselben erst am Ende des Saughubes geöffnet werden, wobei der Schränkungswinkel der Kurbeln i8o° beträgt oder um so viel kleiner ist, daß der durch die voreilende Kurbel angetriebene äußere Kolben den Auspuff schlitz so zeitig schließt, daß ein Entweichen der überströmenden Frischgase vermieden ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.